Zatímco některé z více důvtipnějších počítačů mezi námi si mohou být dobře vědomy rozdílů mezi centrální procesorovou jednotkou (AKA CPU) a grafickou procesorovou jednotkou (GPU), většina z nás o nich opravdu ví jen jednu věc - CPU zvládne většinu z počítačové zpracování s výjimkou některých intenzivnějších grafických zpracování, které zpracovává GPU. Kromě toho je však třeba mít na paměti několik důležitých rozdílů.
Ať už chcete stavět počítač, nebo chcete hlouběji porozumět komponentám uvnitř počítače, zde je několik rozdílů mezi CPU a GPU, které je třeba mít na paměti.
Mozek počítače
Samozřejmě, spolu s tím jsou i určité kompromisy - CPU musí být mnohem všestrannější a schopné zvládnout nejrůznější úkoly, které by na ně mohl počítač hodit, zatímco GPU skutečně potřebuje pouze zpracování obrazu, a jako takové lze za tímto účelem optimalizovat. Jinými slovy, GPU zvládnou grafiku lépe, protože grafika obsahuje tisíce drobných výpočtů, které je třeba provést. Místo toho, aby posílaly ty malé rovnice do CPU, které zvládly pouze několik současně, jsou posílány do GPU, která dokáže zvládnout mnoho z nich najednou. Je to proto, že GPU je postaven na architektuře Single Instruction Multiple Data nebo SIMD, což umožňuje GPU provádět operace s poli dat. To znamená, že když sada dat má stejnou posloupnost operací, které musí provést, jsou naplánovány v proudech dat a zpracovány společně. GPU jsou v zásadě skvělé pro provádění stejné operace na tisících kusů dat. Další informace o architektuře SIMD najdete zde.
V poslední době byl také vytvořen nový počítačový čip - APU nebo Accelerated Processing Unit. Toto kombinuje CPU a GPU do jedné architektury, v podstatě provádí každou jednotlivou akci, kterou váš počítač vyžaduje. Ne, nejedná se o integrovaný grafický procesor - je to prostě jeden procesor pro všechno. Výhodou je to, že snižuje přenosovou rychlost mezi CPU a GPU a využívá mnohem méně energie.
Specifikace
- Procesor Intel Core i7-7500U má základní rychlost hodin 2, 70 GHz a 2 fyzická jádra se 4 vlákny na jádro.
- Grafická karta NVIDIA GTX1080 má základní rychlost hodin 1, 60 GHz a statných 2560 jader.
Na základě těchto specifikací můžete pravděpodobně vidět dva klíčové rozdíly - CPU mají vyšší rychlost hodin, zatímco GPU mají více jader. Jinými slovy, CPU jsou nejlepší při zpracování jednotlivých výpočtů velmi rychle, zatímco GPU jsou lepší při zpracování více výpočtů, když čas nemusí být tak velký.
Ve skutečnosti se GPU stále více používají k věcem, které nejsou jen vykreslením grafiky - jako je finanční modelování, vědecký výzkum atd.
Další rozdíl je v tom, že zatímco procesory obecně nemají vlastní RAM, GPU často ano, a to se nazývá VRAM. Tato RAM je často rychlejší než systémová RAM, protože je implementována na stejném čipu, ale obvykle je mnohem menší. Když VRAM na GPU není dostatečně velký, načte místo toho prostředky do systémové RAM, ale jak již bylo zmíněno, je to mnohem pomalejší než VRAM. Většina grafických karet obsahuje maximálně 4 GB nebo někdy 8 GB paměti VRAM, ale jakmile se grafika zintenzivní a virtuální realita se stane prominentnější, pravděpodobně uvidíme karty s více VRAM.
Mezipaměti
Existují i jiné rozdíly mezi CPU a GPU. Například CPU má architekturu, která obsahuje spoustu mezipaměti, což umožňuje CPU zpracovávat pouze několik vláken současně. GPU, na druhé straně, bude mít mnohem menší množství vyrovnávací paměti, která je do značné míry věnována náhradě vyšší latence z systémové RAM počítače. Protože byly GPU vyvinuty, zahrnovaly stále větší mezipaměti, které jsou schopny dělat mnohem obecnější věci - například pokyny pro shadery.
Závěry
I když existuje spousta rozdílů mezi CPU a GPU, existuje také spousta podobností. Nakonec je to opravdu CPU a GPU, které společně vytvářejí ty nejlepší výsledky - skutečně výkonný počítač bude mít dobrý CPU i dobrý GPU.
